Un estudio reciente que examina el modelo de agujero negro giratorio de Hayward arroja nueva luz sobre los beneficios potenciales de este marco de agujero negro no singular. Desde su introducción en 2006, el modelo de Hayward ha evolucionado en varias iteraciones, incluida una versión rotacional que es paralela a la muy estudiada métrica de Kerr, que a menudo se utiliza para analizar agujeros negros supermasivos en el universo.
A pesar de las similitudes entre las métricas de Hayward y las más tradicionales de Schwarzschild para los agujeros negros (ambas son soluciones a las ecuaciones de campo de Einstein), el modelo de Hayward se diferencia en que elimina singularidades. Esta propiedad única mitiga los desafíos asociados con las singularidades y los horizontes de eventos, presentando una perspectiva diferente sobre la dinámica de los agujeros negros.
El estudio, al que se puede acceder en el servidor de preimpresión arXiv, utiliza una métrica rotacional de Hayward combinada con una simulación estadística de un campo de plasma aleatorio. Este método de simulación es similar a las técnicas utilizadas en animación y juegos, simplificando la dinámica de fluidos compleja en cálculos manejables y al mismo tiempo logrando una apariencia realista. En concreto, los investigadores simularon el parpadeo emitido por el disco de acreción que rodea el agujero negro.
En los modelos tradicionales de agujeros negros, estas variaciones aleatorias normalmente se volverían indistinguibles, lo que a menudo llevaría a una pérdida de detalles informativos sobre la dinámica de los agujeros negros supermasivos. Sin embargo, los hallazgos del modelo de Hayward sugieren un resultado diferente. Dada la ausencia de singularidades, el parpadeo caótico en el modelo de Hayward conserva un carácter dinámico, permitiendo una interacción enriquecida con el brillo observado.
Una observación importante respecto de los agujeros negros supermasivos, como M87*, son los cambios repentinos en el campo magnético de sus discos de acreción. La comprensión actual de estos cambios sigue siendo difícil de alcanzar, especialmente porque las simulaciones basadas en métricas tradicionales son muy sensibles a las condiciones iniciales. Por el contrario, la rotación del campo magnético surge inherentemente dentro de la estructura del modelo de Hayward, proporcionando un marco más coherente para explicar este comportamiento.
Aunque el nuevo enfoque no profundiza en la física fundamental detrás de los cambios en los campos magnéticos, presenta una forma innovadora de conceptualizar la dinámica general de los agujeros negros. Así como los físicos pueden representar fenómenos como la fricción sin considerar directamente las interacciones atómicas, este método en evolución podría avanzar en nuestra comprensión del comportamiento de los agujeros negros.
Las implicaciones de esta investigación indican que los modelos de agujeros negros no singulares, como el modelo de Hayward, ofrecen mérito y potencial para futuras exploraciones en astrofísica. Los hallazgos subrayan un interés creciente en marcos alternativos para los agujeros negros que, en última instancia, podrían refinar nuestra comprensión de las estructuras más enigmáticas del universo.
